Интерпретация коперниканской революции в методологии научно-исследовательских программ И. Лакатоса

И. Лакатос полагает, что как Птолемей, так и Коперник работали над исследовательскими программами, которые обе выросли из одной пифагорейско-платоновской программы. Основное утверждение этой протопрограммы звучит следующим образом: так как небесные тела совершенны, необходимо «спасти» все астрономические явления с помощью комбинации возможно меньшего числа равномерных круговых движений (или равномерных вращений сфер вокруг оси). Указанный принцип является краеугольным камнем эвристики обеих программ. Для этой протопрограммы, подчеркивает Лакатос, вообще не имеет никакого значения, где находится центр Вселенной. В данном случае эвристика программы была первичной, а ее жесткое ядро вторичным. Некоторые, как Пифагор, верили, что центром является огненный шар, невидимый с обжитой стороны Земли, другие, как отдельные платоники, видели его на Солнце, третьи, как Эвдокс, — на самой Земле. Геоцентрическая гипотеза превратилась в застывшее ядро программы впервые с развитием совершенной аристотелевской земной физики, которая различает естественное и насильственное движение, а также земную, или подлунную, химию четырех элементов и чистую, или вечную, небесную квинтэссенцию.

По Лакатосу, первоначальное геоцентрическое представление мира состояло в описании концентрических сфер вокруг Земли, одна из которых была сферой неподвижных звезд, а остальные предназначались для других небесных тел. Однако и тогда было ясно, что это ложная идеализированная модель. Например, Евдокс из Книд (ок. 408 — ок. 355 до н.э.) уже знал, что такая схема годилась лишь для неподвижных звезд, но не для планет (или скитальцев, как их называли из-за видимых с Земли блуждающих движений на небосводе; см. рис. 2.6).

Известно, что Евдокс сделал набросок системы вращающихся сфер для представления движения планет. Он ввел 26 таких сфер, чтобы объяснить остановки и обратное дви;

Рис. 2.6. Видимое с Земли возвратное движение планеты Марс.

Пунктирная линия показывает эклиптику, а сплошная — видимую орбиту планеты в апреле — октябре в районе созвездий Овна и Тельца планет, или, лучше сказать, спасти идеализированную модель. Эта модель не предсказывала никаких новых фактов и не объясняла таких аномалий, как изменение освещенности планет (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Система из четырех концентрических сфер, использовавшаяся для моделирования движения планет в теории Евдокса^[1]

Цифрами обозначены: 1 — сферы, отвечавшие за суточное вращение небосвода, 2 — за движение вдоль эклиптики, 3 и 4 — за понятные движения планеты. Т — Земля. Пунктирная линия изображает эклиптику (экватор второй сферы) Как отмечает Лакатос, с точки зрения задачи, стоящей перед системой вращающихся сфер, каждый отдельный шаг геостатической программы противоречил платоновской эвристике:

• 1) эксцентр переместил Землю из центра круга (рис. 2.8 вверху);
• 2) эпициклы Аполлония и Гиппарха означали, что действительные орбиты планет вокруг Земли не были круговыми (рис. 2.8 внизу);
• 3) наконец, экванты Птолемея показали, что и движение пустого центра является и не равномерным, и не круговым. С точки экванта оно было равномерным, но не круговым, а с точки центра вращающегося круга — круговым, но неравномерным. На место равномерному движению по кругу встает квазиравномерное и квазикруговое движение (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Эпициклы и эксцентры.

5 — Солнце,? — Земля, О — эксцентр, Р — планета Каждая планета помещается на небольшом равномерно вращающемся круге — эпицикле. Его центр, в свою очередь, располагается на периферии другого, большего круга — дифферента, равномерно вращающегося вокруг центра, который одновременно является центром Земли. Для экванта теперь имеет силу постулированная равномерность скорости вращения круга не относительно его геометрического центра, а относительно точки экванта, т. е. фиктивной точки вблизи центра круга, точное местонахождение которой может быть подогнано (рис. 2.9).

Рис. 2.9.

Введение

экванта для планет

" Пусть вокруг точки экванта Рописана окружность… по которой в прямом направлении равномерно движется точка А^ последовательно занимая положения Ах, А2, Аг Им соответствуют точки на деференте ?>0, ?>, О., 03,, по которому, однако, центр эпицикла движется неравномерно. Это физическое неравенство усиливается оптическим неравенством, связанным с тем, что Земля? не совпадает ни с ?, ни с центром дифферента О"^[2]

Применение эквантов выходит за пределы платоновской эвристики, считает Лакатос. Неудивительно поэтому, что уже на ранней стадии развития астрономии Гераклит (ок. 540 — ок. 480 до н.э.) и Аристарх (ок. 310 до н.э. — ок. 230 до н.э.) начали экспериментировать с частично или полностью гелиоцентрической системой. Коперник узнал эвристическую дегенерацию платоновской программы из уст Птолемея и его последователей, но не предложил полностью новой программы, а лишь вновь вызвал к жизни аристархову форму программы. Ее твердое ядро включает в себя утверждение о том, что именно неподвижные звезды, а не Земля составляют первичную систему отсчета для физики. Коперник не открыл никакой новой эвристики, а попытался восстановить и обновить платоновскую эвристику. Он фиксировал неподвижные звезды, делая их действительно недвижимыми, и потому должен был передать их движение Земле. Однако в его системе Земля является всего лишь одной из планет. Таким образом, Коперник выбрасывает экванты за борт.

Можно с уверенностью сказать, что программа Коперника была теоретически прогрессивной, продолжает Лакатос. Она предсказывала новые факты, которые до того никогда не наблюдались. Например, она предсказала фазы Венеры, а также звездный паралакс, правда, лишь качественно, поскольку Коперник не имел представления о размерах планетарной системы. Однако предсказание фаз Венеры впервые было использовано лишь в 1616 г. Галилеем. Коперниканская система была эвристически прогрессивной в рамках платоновской традиции. Она могла бы стать и теоретически прогрессивной, но до 1616 г. не могла сослаться ни на один новый факт. Оказывается, коперниканская революция впервые лишь в 1616 г. превратилась в действительную научную революцию и вскоре после этого сдала свои позиции в пользу новой, ориентированной на динамику физики. Однако коперниканская система даже в ее высокоразвитой форме не была свободна от аномалий. Важнейшими аномалиями в ней были кометы, движение которых нельзя объяснить с помощью круговых движений. Это был главный аргумент Тихо де Браге против Коперника, и Галилей приложил немалые усилия, чтобы возразить ему.

С точки зрения методологии научно-исследовательских программ, коперниканская программа не была развита Кеплером, Галилеем и Ньютоном, как часто считают. Напротив, они отказались от нее, что произошло непосредственно из-за переноса центра внимания с твердого ядра программы на ее эвристику. Следовательно, подчеркивает Лакатос, нельзя сказать, что «система мира Коперника перешла в ньютоновскую теорию гравитации», как это сделал Поппер^[3]. Кеплер и Галилей имели объективные основания для принятия гелиоцентрической гипотезы, поскольку основополагающая модель Коперника (да, собственно, уже и Аристарха) имела дополнительную предсказательную силу по сравнению со своей птолемеевской конкуренткой. Однако, по Лакатосу, Галилей и Кеплер отклонили коперниканскую программу, приняв только ее аристарховское твердое ядро. Коперник не привел в действие никакой революции, он лишь помог родиться программе, о которой никогда даже не мечтал. Это была антиптолемеевская программа, которая привела от Аристотеля обратно к Аристарху и одновременно подтолкнула к новой динамике.

Из первоисточника

Имре Лакатос так резюмирует свой анализ внутринаучной (читай: методологической) истории науки: «Наш анализ является чисто внутринаучным анализом, в котором нет места для духа эпохи Ренессанса, который так согревает душу Куна, ни места для призывов к реформации или против нее, для влияния людей церкви, а также мнимого или действительного возникновения капитализма в XVI столетии или же потребностей навигации, которые с такой любовью описал Бернал. Все развитие представляется внутринаучно: его передовая часть могла бы появиться в любой момент между Аристотелем и Птоломеем, если бы был хотя бы один гений, подобный Копернику. Внешняя история науки является в этом случае не только второстепенной, но и нерелевантной. Конечно, система поддержки астрономии церковью сыграла определенную роль, однако ее поддержка ничего не привносит для нашего понимания коперниканской революции… Из этого следует, что при написании истории науки на первом месте стоит теория науки, а социология и психология на втором месте»^[4].

• [1] Цк1: гu.wikipedia.org/wiki/Фaйл:Eudoxus_planetsЗ.PNG (дата обращения: 26.02.2013).
• [2] Бронштейн В. А. Клавдий Птолемей. С. 116—117. Рис. 26.
• [3] PopperK. Conjectures and Réfutations. L., 1963. S. 98.
• [4] Lakatos I. Die Methodologie der wissenschaftlichen Forschungsprogramme. Braunschweig, Wiesbaden: Vieweg, 1978. S. 202—203.